DE3536385C2

DE3536385C2 -

Info

Publication number: DE3536385C2
Application number: DE3536385A
Authority: DE
Inventors: Akira Ito; Kouzou Yokohama Jp Kawashima
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1988-01-28
Also published as: US4742275A; DE3536385A1; CN85107922A; CN1004953B

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Metalldampfentladungslampe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a high-pressure metal vapor discharge lamp according to the preamble of claim 1.

Eine Hochdruck-Metalldampfentladungslampe, wie eine Hochdruck-Natriumdampflampe, weist ein Entladungsgefäß bzw. -rohr (Lichtemissionsröhre) aus einem monokristallinen Metalloxid, wie Rubin oder Saphir, oder einem polykristallinen Aluminiumoxid-Keramikmaterial auf. Das Entladungsrohr ist mit Quecksilber, Natrium und einem Starter-Edelgas, wie Xenon, gefüllt und in einen Kolbern eingesetzt, an dessen Ende ein Sockel angebracht ist. Die Hochdruck-Natriumdampflampe besitzt im Vergleich zu einer Hochdruck-Quecksilberdampflampe ein erheblich höheres Leistungsvermögen, weshalb sie derzeit große Aufmerksamkeit als Schwachstrom-Lichtquelle auf sich gezogen hat.A high pressure metal vapor discharge lamp, like one High-pressure sodium lamp, has a discharge tube or tube (Light emission tube) made of a monocrystalline metal oxide, such as ruby or sapphire, or a polycrystalline Alumina ceramic material. The Discharge tube is made with mercury, sodium and a starter noble gas, such as xenon, filled and in a Kolber used, at the end of a Base is attached. The high pressure sodium lamp has compared to a high pressure mercury lamp a significantly higher performance, which is why they're currently getting a lot of attention as a low power light source.

Da eine Hochdruck-Natriumdampflampe eine hohe Zündspannung besitzt, kann sie tatsächlich nicht mittels einer üblichen Netzwechselspannung gestartet bzw. gezündet werden. Aus diesem Grund ist für ihr Zünden ein aufwendiges spezielles Vorschaltgerät mit einem Starter erforderlich. Neuerdings ist eine Hochdruck-Natriumdampflampe mit einem Starter aus einem Widerstandsheizelement und einem in ihrem Kolben angeordneten, normalerweise geschlossenen Thermoschalter zur Erleichterung des Startens (Zündens) entwickelt worden. Der Thermoschalter wird durch das Widerstandsheizelement erwärmt und damit betätigt. Das Innere des Röhren-Kolbens ist evakuiert. An der Außenfläche des Entladungsrohres einer solchen Hochdruck-Natriumlampe ist zur weiteren Erleichterung des Startens eine äußere Zündelektrode angeordnet. Ein vom Starter erzeugter Hochspannungsimpuls wird über die äußere Zündelektrode und eine der Elektroden angelegt. Da solche Hochdruck-Natriumdampflampen mittels eines wesentlichen weniger aufwendigen Vorschaltgeräts als bei Hochdruck-Quecksilberdampflampen gestartet werden können, haben sie verbreitete Anwendung gefunden.Because a high pressure sodium lamp has a high ignition voltage owns, it can actually not by means of a usual Mains AC voltage can be started or ignited. For this reason, it is an expensive process to ignite special ballast with a starter required. Recently there is a high pressure sodium lamp with a starter from a resistance heating element and one placed in its piston, usually closed thermal switch for relief of starting (ignition) has been developed. The thermal switch is heated by the resistance heating element and operated with it. The inside of the tube piston is evacuated. On the outer surface of the discharge tube such a high pressure sodium lamp is for further Facilitation of starting an external ignition electrode arranged. One from the starter High voltage pulse is generated via the outer ignition electrode and applied one of the electrodes. Because such High pressure sodium lamps using a much less complex ballast than high-pressure mercury vapor lamps they can start found widespread use.

Wenn das Widerstandsheizelement des in den Kolben eingebauten Starters von einem Strom durchflossen wird, wird das Bimetallglied des Thermoschalters durch die vom Widerstandsheizelement erzeugte Wärme erwärmt, um dann zu öffnen. Ein durch dieses Öffnen erzeugter Hochspannungsimpuls wird der Sekundärspannung des Vorschaltgeräts überlagert und über zwei Elektroden des Entladungsrohres angelegt. Gleichzeitig wird der Impuls über die äußere Zündelektrode und eine der Elektroden angelegt, um die Entladung im Entladungsrohr in Gang zu setzen. Sobald der Thermoschalter geöffnet hat, wird die Stromzufuhr zu dem mit ihm in Reihe geschalteten Widerstandsheizelement beendet. Infolgedessen kühlt der Schalter ab, um dann in seinen ursprünglichen Schließzustand zurückzukehren. Hierdurch wird der dem Entladungsrohr, das zum Starter parallelgeschaltet ist, zugeführte Strom verringert und damit das Entladungsrohr gelöscht oder eine instabile Entladung herbeigeführt. Zur Verhinderung dieses Zustands darf der Thermoschalter nach dem Einschalten der Lampe nicht mehr in den Schließzustand zurückkehren. Aus diesem Grund wird dieser Schalter in der Nähe des Entladungsrohres angeordnet, so daß er von diesem Strahlungswärme empfängt und daher in seinem Offenzustand bleibt.When the resistance heating element of the built in the piston A current flows through the starters the bimetal element of the thermal switch is heats the heat generated by the resistance heating element, to then open. One created by this opening High voltage pulse becomes the secondary voltage of the ballast overlaid and over two electrodes of the Discharge tube created. At the same time the impulse via the outer ignition electrode and one of the electrodes applied to start the discharge in the discharge tube to put. As soon as the thermal switch has opened the power supply to that connected in series with it Resistance heating element ended. As a result, the cools Switch off, then in its original closed state to return. As a result, the discharge tube, that connected in parallel to the starter is, current supplied is reduced and thus the discharge tube deleted or caused an unstable discharge. To prevent this condition, the Thermal switch no longer after switching on the lamp return to the closed state. For this reason this switch will be near the discharge tube arranged so that it radiates from this receives and therefore remains in its open state.

Wenn jedoch das auf die Elektroden aufgetragene, Elektronen emitterende Material verbraucht ist und die Entladungs-Startspannung zum Ende der Betriebslebensdauer der Lampe stark ansteigt, kann die Lampe auch bei geöffnetem Thermoschalter nicht mehr eingeschaltet werden. Demzufolge kann der Thermoschalter keine Strahlungswärme vom Entladungsrohr empfangen, so daß er abkühlt und in seinen ursprünglichen Schließzustand zurückkehrt. Daraufhin fließt erneut Strom durch das Widerstandsheizelement zum Öffnen des Schalters. Dieses Ein- und Ausschalten des Thermoschalters wiederholt sich, bis die Lampe zündet. Hierbei wird mithin wiederholt ein Hochspannungsimpuls an das Vorschaltgerät und die Verdrahtung angelegt, so daß in manchen Fällen ein dielektrischer Durchbruch auftritt.However, if that is applied to the electrodes, electrons emitting material is consumed and the discharge starting voltage at the end of the service life the lamp rises sharply, the lamp can also be opened Thermal switches can no longer be switched on. As a result, the thermal switch cannot radiate heat received by the discharge tube so that it cools down and returns to its original closed state. Then current flows through the resistance heating element again to open the switch. This Switching the thermal switch on and off repeatedly until the lamp lights. It is therefore repeated here a high voltage pulse to the ballast and the wiring applied, so that in some cases a dielectric breakdown occurs.

Da eine solche Lampe häufig an einer hochgelegenen Stelle installiert ist, kann sie nicht einfach ausgewechselt werden, wenn ihre Zündspannung ansteigt. Bei einer solchen Lampe kann daher der Starter über längere Zeit mit Strom beschickt werden, bis ein dielektrischer Durchbruch von Vorschaltgerät oder Verdrahtung auftritt. Because such a lamp is often at a high point installed, it cannot simply be replaced when their ignition voltage rises. With one The lamp can therefore be the starter for longer Time to be charged with electricity until a dielectric Breakthrough of ballast or wiring occurs.

Eine Hochdruck-Metalldampfentladungslampe der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 41 35 114 bekannt. Zur Absorbierung von Hochspannungsimpulsen bei nicht mehr zündfähigem Entladungsrohr ist bei dieser Lampe mit den Kontakten und dem Heizelement des Thermoschalters ein Widerstand in Reihe geschaltet, dessen Widerstandswert sich gegen das Ende seiner Lebensdauer erhöht.A high-pressure metal vapor discharge lamp of the type mentioned Art is known from US-PS 41 35 114. For absorption of high-voltage impulses with no longer ignitable Discharge tube is with this lamp with the contacts and the heating element of the thermal switch has a resistor connected in series, the resistance value against the end of its life increases.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruck-Metalldampfentladungslampe so auszubilden, daß bei nicht mehr zündfähigem Entladungsrohr eine Beschädigung des induktiven Vorschaltgerätes oder der Verdrahtung durch die beim Öffnen des Thermoschalters entstehenden Zündspannungsimpulse vermieden wird.It is an object of the present invention to provide a high-pressure metal vapor discharge lamp train so that at not more ignitable discharge tube damage the inductive Ballast or wiring through the ignition voltage impulses that occur when the thermal switch is opened is avoided.

Diese Aufgabe wird bei einer Hochdruck-Metalldampfentladungslampe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.This task is accomplished with a high pressure metal vapor discharge lamp according to the preamble of claim 1 according to the invention in the characterizing part included features solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 6.Advantageous further developments of the invention result from claims 2 to 6.

Das Metall eines Kontakts wird so in Abhängigkeit von der Ein/Aus-Betätigung eines Thermoschalters auf der Oberfläche eines festen bzw. massiven Isolators abgelagert, so daß eine durch dieses Schließen und Öffnen des Thermoschalters erzeugte Impulsschaltung entsprechend der Zahl dieser Schalterbetätigungen verringert werden kann. Auch wenn die Zünd- oder Startspannung des Entladungsrohres ansteigt und die Lampe zum Ende ihrer Lebensdauer hin nicht mehr gezündet werden kann, kann somit ein dielektrischer Durchbruch im Vorschaltgerät oder in der Verdrahtung des Betriebsstromkreises der Lampe verhindert werden. Als Ergbnis wird eine sichere Hochdruck-Metalldampfentladungslampe mit einem Starter geschaffen.The metal of a contact is made dependent on the On / off actuation of a thermal switch on the surface of a solid or solid insulator, so that one by closing and opening the thermal switch generated pulse circuit according to the number of these Switch operations can be reduced. Even if the ignition or starting voltage of the discharge tube increases and the lamp near the end of its life can no longer be ignited, a dielectric Breakthrough in the ballast or in the Wiring of the lamp operating circuit prevented will. As a result, a safe high pressure metal vapor discharge lamp with a starter created.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The following are preferred embodiments of the invention explained in more detail with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Widerstandswert eines parallel zum Starter geschalteten Widerstands und der durch den Starter erzeugten Impulsspannung, Fig. 1 is a graph showing the relationship between the resistance value of a connected in parallel to the starter resistor and the pulse voltage generated by the starter,

Fig. 2 ein Schaltbild einer einen Starter aufweisenden Hochdruck-Metalldampfentladungslampe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 is a circuit diagram of a starter having a high-pressure metal vapor discharge lamp according to an embodiment of the invention,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Zahl der Kontakt-Schließ/Öffnungsvorgänge des Starters und der Impulsspannung, Fig. 3 is a graph showing the relationship between the number of contact closing / opening operations of the starter and the pulse voltage,

Fig. 4 und 5 Schaltbilder jeweils einer einen Starter aufweisenden Hochdruck-Metalldampfentladungslampe gemäß einer zweiten bzw. dritten Ausführungsform der Erfindung, FIGS. 4 and 5 are circuit diagrams respectively of an initiator having high-pressure metal vapor discharge lamp according to a second and third embodiment of the invention,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer einen Starter aufweisenden Hochdruck-Metalldampfentladungslampe gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 is a side view of a starter having a high-pressure metal vapor discharge lamp according to a fourth embodiment of the invention,

Fig. 7 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilseitenansicht des Starters bei der Ausführungsform nach Fig. 6, Fig. 7 is a held in an enlarged scale partial side view of the starter in the embodiment of Fig. 6,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer einen Starter aufweisenden Hochdruck-Metalldampfentladungslampe gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, Fig. 8 is a side view of a starter having a high-pressure metal vapor discharge lamp according to a fifth embodiment of the invention,

Fig. 9 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilseitenansicht des Starters bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und Fig. 9 is a held in an enlarged scale partial side view of the starter in the embodiment of FIGS. 8 and

Fig. 10 eine perspektivische Teildarstellung des Starters bei einer Hochdruck-Metalldampfentladungslampe gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 10 is a partial perspective view of the starter at a high-pressure metal vapor discharge lamp according to a sixth embodiment of the invention.

Wenn ein Widerstand zu einem Zünd- oder Starterelement im folgenden "Starter" genannt, parallel geschaltet ist, variiert die Größe der bei der Betätigung des Starters erzeugten Impulsspannung. Je kleiner der Widerstand ist, um so niedriger ist nämlich die Impulsspannung. Wenn kein Widerstand angeschlossen ist, wird gemäß Fig. 1 eine Impulsspannung einer Größe von 4-6 kV erzeugt. Wenn in diesem Fall ein Widerstand von 10 kΩ zum Starter parallelgeschaltet ist, verringert sich die Impulsspannung auf 3,5-5,5 kV. Im Falle eines angeschlossenen Widerstands von 1 kΩ verringert sich die Impulsspannung auf 2-4 kV.If a resistor to an ignition or starter element, hereinafter referred to as "starter", is connected in parallel, the size of the pulse voltage generated when the starter is actuated varies. The smaller the resistance, the lower the pulse voltage. If no resistor is connected, a pulse voltage of a size of 4-6 kV is generated according to FIG. 1. In this case, if a resistor of 10 kΩ is connected in parallel to the starter, the pulse voltage is reduced to 3.5-5.5 kV. If a 1 kΩ resistor is connected, the pulse voltage is reduced to 2-4 kV.

Wenn ein Kontaktpaar eines den Starter bildenden Thermoschalters wiederholt schließt und öffnet, wird das die Kontakte bildende Metall in Form feiner Teilchen versprüht, die sich auf einem Isolierelement in Form eines Films bzw. einer dünnen Schicht ablagern, dessen bzw. deren Dicke allmählich zunimmt. Die Kontakte bestehen normalerweise aus einem hochschmelzenden Metall, wie Wolfram. Eine sehr dünne Metallschicht eines hochschmelzenden Metalls besitzt keine Leitfähigkeit. Wenn jedoch die Schichtdicke eine Größenordnung von einigen 10 nm übersteigt, nimmt die Leitfähigkeit entsprechend zu. Wenn dann die Dicke der Schicht eine Größe von 100 nm übersteigt, wirkt die Schicht als guter Leiter.If a contact pair is one that forms the starter Thermal switch closes and opens repeatedly the metal forming the contacts in Form of fine particles sprayed on an insulating element in the form of a film or a thin one Deposit layer whose thickness gradually increases. The contacts usually consist of a refractory metal such as tungsten. A very has a thin metal layer of a high-melting metal no conductivity. However, if the layer thickness exceeds an order of magnitude of a few 10 nm the conductivity accordingly. Then if the thickness the layer exceeds a size of 100 nm, the layer acts as a good leader.

Die Erfindung wurde nun auf der Grundlage dieser Feststellung entwickelt. Im folgenden ist eine erste Ausführungsform der Erfindung anhand von Fig. 2 beschrieben.The invention has now been developed based on this finding. A first embodiment of the invention is described below with reference to FIG. 2.

Gemäß Fig. 2 umfaßt eine Hochdruck-Natriumdampflampe 10 ein mit Natrium als Lichtemissions- oder Entladungsmaterial gefülltes lichtemittierendes Gefäß bzw. ein Entladungsrohr 16 mit zwei Elektroden 12 und 14, die jeweils am einen Ende des Entladungsrohres 16 angeordnet sind, einen elektrisch zu den Elektroden 12 und 14 parallelgeschalteten Starter 18 und eine in der Nähe der Außenwand des Rohres 16 angeordnete äußere Zündelektrode 20. Der Starter 18 besteht aus einem Widerstands-Heizelement von 20 Ω bei Normaltemperatur und einem damit in Reihe geschalteten Thermoschalter 24. Letzterer besteht aus einem feststehenden Wolfram-Kontakt 26 und einem Bimetallstück 30, an dem ein bewegbarer Wolfram-Kontakt 28 angebracht ist. Das Heizelement 22 ist so in Gegenüberstellung zum Bimetallstück 30 angeordnet, daß dessen Strahlungswärme zum Bimetallstück 30 übertragen wird, um damit den Thermoschalter 24 zu betätigen. Ein Isoliermaterial 32 mit einem Widerstandswert entsprechend einem Mehrfachen von 10 kΩ ist parallel zum Thermoschalter 24 in der Nähe des letzteren angeordnet und an seinem einen Abschnitt mit einem massiven Isolator 34 versehen. Der Isolator 34 ist von einer Kontaktstelle 36 der Kontakte 26 und 28 in einem maximalen Abstand L von 12 mm angeordnet.According to FIG. 2, a high-pressure sodium vapor lamp 10 comprises a light-emitting vessel or a discharge tube 16 filled with sodium as the light emission or discharge material with two electrodes 12 and 14 , which are each arranged at one end of the discharge tube 16 , one electrically to the electrodes 12 and 14 starter 18 connected in parallel and an outer ignition electrode 20 arranged in the vicinity of the outer wall of the tube 16 . The starter 18 consists of a resistance heating element of 20 Ω at normal temperature and a thermal switch 24 connected in series therewith. The latter consists of a fixed tungsten contact 26 and a bimetallic piece 30 , to which a movable tungsten contact 28 is attached. The heating element 22 is arranged opposite to the bimetallic piece 30 in such a way that its radiant heat is transferred to the bimetallic piece 30 in order to actuate the thermal switch 24 . An insulating material 32 with a resistance value corresponding to a multiple of 10 kΩ is arranged parallel to the thermal switch 24 in the vicinity of the latter and provided with a solid insulator 34 at one section thereof. The insulator 34 is arranged at a maximum distance L of 12 mm from a contact point 36 of the contacts 26 and 28 .

Die Lampe 10 mit dem beschriebenen Aufbau ist über ein Vorschaltgerät 38 an eine Stromquelle 40 angeschlossen und über ersteres einschaltbar.The lamp 10 with the structure described is connected to a current source 40 via a ballast 38 and can be switched on via the former.

Wenn ein auf die Elektroden 12 und 14 der Lampe 10 aufgebrachtes, Elektronen emittierendes Material verbraucht ist und das Entladungsrohr 16 zum Ende der Betriebslebensdauer der Lampe 10 hin nicht mehr gezündet werden kann, schließt und öffnet der Thermoschalter 24 wiederholt. Da jedoch der maximale Abstand L zwischen der Kontaktstelle 36 der Kontakte 26, 28 und dem massiven Isolator 34 mit 12 mm vorgegeben ist, wird als Ergebnis des wiederholten Schließens und Öffnens des Thermoschalters 24 Wolfram, als Werkstoff der Kontakte 12 und 14, versprüht und effektiv auf der Oberfläche des Isolators 34 abgelagert. Dabei nimmt das Isoliervermögen des Isolators 34 ab, so daß ein Äquivalentstromkreis entsteht, in welchem ein Widerstand von etwa 1 kΩ zum Starter 18 parallelgeschaltet ist. Aus diesem Grund verringert sich die durch die Betätigung des Starters 18 erzeugte Impulsspannung. Auch wenn ein Impuls wiederholt dem Betriebsstromkreis der Lampe aufgeprägt wird, tritt in diesem Stromkreis kein dielektrischer Durchbruch oder Durchschlag auf.When an electron-emitting material applied to the electrodes 12 and 14 of the lamp 10 is used up and the discharge tube 16 can no longer be ignited at the end of the operating life of the lamp 10 , the thermal switch 24 closes and opens repeatedly. However, since the maximum distance L between the contact point 36 of the contacts 26, 28 and the solid insulator 34 is specified as 12 mm, as a result of the repeated closing and opening of the thermal switch 24, tungsten, as the material of the contacts 12 and 14 , is sprayed and effective deposited on the surface of the insulator 34 . The insulating capacity of the insulator 34 decreases, so that an equivalent circuit is formed in which a resistance of approximately 1 kΩ is connected in parallel with the starter 18 . For this reason, the pulse voltage generated by the operation of the starter 18 decreases. Even if a pulse is repeatedly impressed on the operating circuit of the lamp, no dielectric breakdown or breakdown occurs in this circuit.

Der Mechanismus der Verhinderung eines dielektrischen Durchbruchs läßt sich wie folgt erklären:The mechanism of preventing a dielectric Breakthrough can be explained as follows:

Die Betriebslebensdauer einer Lampe dieser Art beträgt normalerweise 12 000 Stunden. Unter der Voraussetzung, daß die Lampe 10 pro Zünd- oder Startvorgang jeweils etwa 5,5 h eingeschaltet bleibt, muß der Starter 18 die Lampe 10 während deren Lebensdauer etwa 2400mal starten können. Je nach dem Zustand der Stromquelle und des Stromkreises können für einen Starvorgang ungefähr 10 Ein/Aus-Betätigungen erforderlich sein. Der Starter 18 muß daher 10×2400=24 000, d. h. etwa 30 000 Ein/Aus-Betätigungen (Schließ/Öffnungsvorgänge) aushalten können.The operating life of a lamp of this type is normally 12,000 hours. Provided that the lamp 10 remains switched on for approximately 5.5 hours per ignition or starting process, the starter 18 must be able to start the lamp 10 approximately 2400 times during its service life. Depending on the condition of the power source and circuit, approximately 10 on / off operations may be required to start. The starter 18 must therefore be able to withstand 10 × 2400 = 24,000, ie approximately 30,000 on / off operations (closing / opening operations).

Wenn das Entladungsrohr 16 gegen das Ende seiner Lebensdauer nicht mehr gezündet werden kann, beginnt der Starter 18 die Kontakte in Intervallen von etwa 15 s zu schalten. Wenn die Lampe etwa maximal vier Wochen unbeachtet gelassen wird und die Stromzufuhr pro Tag für jeweils etwa 8 h erfolgt, arbeiten die Kontakte des Starters 18 If the discharge tube 16 can no longer be ignited towards the end of its service life, the starter 18 starts to switch the contacts at intervals of approximately 15 s. If the lamp is ignored for a maximum of four weeks and the power is supplied for about 8 hours each day, the contacts of the starter 18 work

{3600 s (1 h)×8 h×28 d (4 Wochen)≒/15 s=54 000 Mal.{3600 s (1 h) × 8 h × 28 d (4 weeks) ≒ / 15 s = 54,000 times.

Wenn die Lampe 10 zum Ende ihrer Lebensdauer hin nicht mehr eingeschaltet oder gezündet werden kann und der Starter 18 betätigt wird, entspricht die Betätigungshäufigkeit der Kontakte des Starters 18 der Summe aus 30 000 Betätigungen (während der Betriebslebensdauer) und 54 000 Betätigungen (bei unbeachtet gelassener Lampe): 84 000 Betätigungen oder maximal etwa 100 000 Betätigungen.If the lamp 10 can no longer be switched on or ignited at the end of its lifespan and the starter 18 is actuated, the actuation frequency of the contacts of the starter 18 corresponds to the sum of 30,000 operations (during the operating life) and 54,000 operations (if ignored) Lamp): 84,000 operations or a maximum of approximately 100,000 operations.

Im Hinblick auf obige Ausführungen muß ein dielektrischer Durchbruch des Vorschaltgeräts und der Verdrahtung bei den Ein/Aus-Betätigungen des Starters 18 bis zu einer Höchstzahl von 100 000 verhindert werden.In view of the above, dielectric breakdown of the ballast and wiring in the on / off operations of the starter 18 must be prevented up to a maximum of 100,000.

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Zahl der Kontakt-Schließ/Öffnungsvorgänge (Kontakte Ein/Aus) der Kontakte 26 und 28 des Thermoschalters 24 bei der Lampe 10 und der bei jeder Ein/Aus-Betätigung erzeugten Impulsspannung. Die Kurve wurde durch Auswertung der Durchschnittsgrößen der Impulsspannungen zu den jeweiligen Ein/Aus- oder Schließ/Öffnungszeiten ermittelt. Gemäß Fig. 3 beginnt die Impulsspannung nach mehr als 30 000 Ein/Aus-Betätigungen abzufallen. Nach einer Betätigungszahl von etwa 100 000 ist die Impulsspannung auf etwa 60% der Anfangsspannung abgefallen. Kurz gesagt, ein für das Einschalten der Lampe 10 ausreichender Impuls wird vom Starter 18 so lange erzeugt, bis sich die Lampe dem Ende ihrer Lebensdauer nähert. Wenn die Lampe 10 zum Ende ihrer Lebensdauer hin nicht mehr eingeschaltet werden kann, ist die vom Starter 18 erzeugte Impulsspannung abgefallen, und ein dielektrischer Durchbruch im Betriebsstromkreis der Lampe wird verhindert. Fig. 3 is a graphical representation of the relationship between the number of contact closing / opening operations (contacts on / off) of contacts 26 and 28 of thermal switch 24 in lamp 10 and the pulse voltage generated each time the on / off operation. The curve was determined by evaluating the average sizes of the pulse voltages at the respective on / off or closing / opening times. Referring to FIG. 3, the pulse voltage starts after more than 30, 000 A drop / off operations. After an actuation number of approximately 100,000, the pulse voltage has dropped to approximately 60% of the initial voltage. In short, a sufficient pulse to turn on the lamp 10 is generated by the starter 18 until the lamp nears the end of its life. If the lamp 10 can no longer be switched on at the end of its service life, the pulse voltage generated by the starter 18 has dropped and a dielectric breakdown in the operating circuit of the lamp is prevented.

Bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform ist der maximale Abstand L zwischen der Kontaktstelle 36 der Kontakte 26 und 28 und dem massiven Isolator 34 mit 12 mm gewählt. Dieser Abstand L kann allerdings in Abhängigkeit von den Charakteristika eines Betätigungssystems gewählt werden; bevorzugt liegt der Abstand L jedoch unter 15 mm. Wenn der größte Abstand L mehr als 15 mm beträgt, erfolgt die Film- oder Schichtbildung auf dem Isolator 34 langsam. Da sich dabei der Widerstand des Isolators 34 nicht schnell verringert, fällt auch die vom Starter 18 erzeugte Impulsspannung nicht ab. Demzufolge ist es (in einem solchen Fall) schwierig, einen dielektrischen Durchbruch in einem Stromkreis, z. B. aus Vorschaltgerät und Verdrahtung, vollständig zu verhindern. In the embodiment described first, the maximum distance L between the contact point 36 of the contacts 26 and 28 and the solid insulator 34 is chosen to be 12 mm. This distance L can, however, be selected depending on the characteristics of an actuation system; however, the distance L is preferably less than 15 mm. If the greatest distance L is more than 15 mm, the film or layer formation on the insulator 34 is slow. Since the resistance of the insulator 34 does not decrease quickly, the pulse voltage generated by the starter 18 does not drop either. As a result, it is difficult (in such a case) to make a dielectric breakdown in a circuit, e.g. B. from ballast and wiring to completely prevent.

Zur Bestätigung der oben geschilderten Wirkungen wurden 5 Gruppen zu je 40 Startern (insgesamt 200 Starter) hergestellt, die jeweils maximale Abstände L von 4, 7, 10, 15 bzw. 18 mm besaßen. Von diesen Startern wurden 20 Prüflinge aus jeder Gruppe des maximalen Abstands in Hochdruck-Natriumlampen eingebaut, die mittels eines Einzeldrosselspulen-Vorschaltgeräts eines Nennstromverbrauchs von 360 W gezündet oder eingeschaltet werden konnten. Diese Lampen wurden dann einem Langzeit-Lebensdauertest mit einer Einschaltzeit von je 5,5 h und einer Ausschaltzeit von je 0,5 h unterworfen. Die restlichen 20 Prüflinge jeder Gruppe der verschiedenen maximalen Abstände wurden in Kolben ohne Entladungsrohr eingebaut, an 400-W-Quecksilberlampen-Vorschaltgeräte angeschlossen und einem Dauer-Ein/Ausschaltversuch mit 100 000 Betätigungen unterworfen.To confirm the effects described above, 5 groups of 40 starters each (200 starters in total) were produced, each with maximum distances L of 4, 7, 10, 15 and 18 mm. From these starters, 20 test specimens from each group of the maximum distance were installed in high-pressure sodium lamps, which could be ignited or switched on using a single choke ballast with a nominal power consumption of 360 W. These lamps were then subjected to a long-term life test with an on time of 5.5 hours and an off time of 0.5 hours. The remaining 20 test specimens from each group of the various maximum distances were installed in flasks without a discharge tube, connected to 400 W mercury lamp ballasts and subjected to a continuous on / off test with 100,000 operations.

Die Ergebnisse der beiden Versuche sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Gemäß der Tabelle traten am Ende eines Lebensdauertests von über 12 000 h Isolationsfehler (-durchbrüche) bei den massiven Isolatoren von acht Prüflingen des Typs NH 360.L (mit Niederspannung startbare Lampe) auf, die einen Starter mit einem maximalen Abstand L von 4 mm erhielten; die Impulsspannung verringerte sich dementsprechend ebenfalls übermäßig stark. Die Zündausfallrate nach der Nenn-Betriebslebensdauer der Lampe sollte im allgemeinen nicht höher sein als 50%. Die Lampe NH 360.L mit einem Starter eines maximalen Abstands L von 4 mm zeigte somit eine zu hohe Zündausfallrate, so daß sie sich als nicht zufriedenstellend erweist. Dagegen trat bei einer entsprechenden Lampe mit einem Starter eines maximalen Abstands L von mehr als 7 mm kein Zündversagen aufgrund eines Abfalls der Impulsspannung nach Ablauf von 12 000 h auf.The results of the two tests are shown in the table below. According to the table, at the end of a life test of more than 12,000 h insulation faults (breakthroughs), the solid insulators of eight test specimens of the type NH 360.L (lamp that can be started with low voltage), which had a starter with a maximum distance L of 4 mm received; the pulse voltage accordingly also decreased excessively. The ignition failure rate after the lamp's rated operating life should generally not be higher than 50%. The lamp NH 360.L with a starter with a maximum distance L of 4 mm thus showed an excessively high failure rate, so that it turned out to be unsatisfactory. In contrast, in the case of a corresponding lamp with a starter with a maximum distance L of more than 7 mm, there was no ignition failure due to a drop in the pulse voltage after 12,000 h.

Tabelle table

Wenn ein Zündausfall oder Startversagen bei einem Entladungsrohr auftritt, kann normalerweise angenommen werden, daß ein Starter 100 000 Ein/Aus- oder Schließ/Öffnungsvorgänge ausgeführt hat, bevor die Lampe ausgewechselt werden muß. Wenn gemäß der Tabelle der Starter mit einem maximalen Abstand L von 18 mm 100 000mal betätigt wird, tritt ein Isolationsdurchbruch mit einer Häufigkeit von 3/20 über die Vorschaltgerät-Wicklung auf. Bei einer Lampe mit einem Starter eines maximalen Abstands L von unter 15 mm tritt dagegen kein Isolationsdurchbruch auf.When a discharge tube fails to ignite or fails to start, it can normally be assumed that a starter has performed 100,000 on / off or closing / opening operations before the lamp needs to be replaced. If, according to the table, the starter is actuated 100,000 times with a maximum distance L of 18 mm, an insulation breakdown occurs with a frequency of 3/20 via the ballast winding. In the case of a lamp with a starter with a maximum distance L of less than 15 mm, however, there is no insulation breakdown.

Wenn weiterhin bei einer Hochdruck-Natriumlampe einer Betriebslebensdauer von 12 000 h der maximale Abstand L auf 7 mm < L < 15 mm eingestellt ist, tritt vor Ablauf von 12 000 h kein Startversagen oder Zündausfall in der Lampe auf. Selbst wenn ein Startversagen im Entladungsrohr auftritt, unterliegt das Vorschaltgerät keinem Isolationsdurchbruch.If the maximum distance L is set to 7 mm < L <15 mm for a high-pressure sodium lamp with an operating life of 12,000 h, no start failure or ignition failure occurs in the lamp before the end of 12 000 h. Even if a start failure occurs in the discharge tube, the ballast is not subject to insulation breakdown.

Eine Lampe einer Lebensdauer von 12 000 h muß mithin einen maximalen Abstand L von 7 mm aufweisen. Beispielsweise können bei Lampen einer Lebensdauer von 9 000 h und 24 000 h die maximalen Abstände L mit mehr als 6 mm bzw. 10 mm gewählt werden. Wenn somit die Hochdruck-Natriumlampe während ihrer Nenn-Lebensdauer eingeschaltet wird, ist sie vor Startversagen oder Zündausfall aufgrund einer übermäßigen Verringerung der Impulsspannung geschützt.A lamp with a lifespan of 12,000 hours must therefore have a maximum distance L of 7 mm. For example, for lamps with a lifespan of 9,000 h and 24,000 h, the maximum distances L can be selected to be more than 6 mm and 10 mm, respectively. Thus, when the high pressure sodium lamp is turned on during its rated life, it is protected from starting failure or ignition failure due to an excessive decrease in the pulse voltage.

Wenn der maximale Abstand L auf unter 15 mm eingestellt ist, tritt im Vorschaltgerät kein Isolationsdurchbruch bis zu 100 000 Ein/Aus-Betätigungen des Starters auf. Wenn das Vorschaltgerät vor einem Isolationsdurchbruch vor Ablauf von 100 000 Ein/Aus-Betätigungen geschützt werden kann, läßt sich diese Wirkung auch bei einer Lampe einer Lebensdauer von 9 000 oder 24 000 h erzielen.If the maximum distance L is set below 15 mm, there is no insulation breakdown in the ballast up to 100,000 on / off operations of the starter. If the ballast can be protected against an insulation breakdown before 100,000 on / off operations, this effect can also be achieved with a lamp with a lifespan of 9,000 or 24,000 hours.

Da jedoch die Isolierfähigkeit des Vorschaltgeräts verbessert werden kann, kann der maximale Abstand L entsprechend der verbesserten Isolierfähigkeit des Vorschaltgeräts auf mehr als 15 mm eingestellt werden.However, since the isolating ability of the ballast can be improved, the maximum distance L can be set to more than 15 mm in accordance with the improved isolating ability of the ballast.

Im folgenden ist anhand von Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer einen Starter aufweisenden Hochdruck-Metalldampfentladungslampe gemäß der Erfindung beschrieben. Dabei ist ein Isoliermittel 32 parallel zu einem Thermoschalter 24 angeordnet. Insbesondere ist dabei die eine Seite eines massiven Isolators 34 an einen Knotenpunkt zwischen einem Bimetallstück 30 und einer Elektrode 14 angeschlossen. Die andere Seite des Isolators 34 liegt an einem Knotenpunkt zwischen einem Widerstands-Heizelement 22 und einer Elektrode 12. Hierbei ist zu beachten, daß der Isolator 34 in einem maximalen Abstand L von weniger als 15 mm von einer Kontaktstelle 36 von Kontakten 26 und 28 angeordnet ist. Bis auf diesen Unterschied weist die zweite Ausführungsform denselben Aufbau auf wie die zuerst beschriebene Ausführungsform. Daher sind in Fig. 4 die den Teilen von Fig. 2 entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und nicht mehr im einzelnen erläutert. Bei dieser Anordnung wird während der gesamten Betriebslebensdauer oder Standzeit der Lampe 10 ein für das Einschalten derselben ausreichender Impuls durch einen Starter 18 erzeugt. Wenn die Lampe 10 am Ende ihrer Lebensdauer nicht mehr eingeschaltet werden kann, ist die vom Starter 18 erzeugte Impulsschaltung verringert, um einen dielektrischen Durchbruch im Betriebsstromkreis der Lampe zu verhindern.A second embodiment of a high-pressure metal vapor discharge lamp having a starter according to the invention is described below with reference to FIG. 4. An insulating means 32 is arranged in parallel to a thermal switch 24 . In particular, the one side of a solid insulator 34 is connected to a node between a bimetal piece 30 and an electrode 14 . The other side of the insulator 34 lies at a node between a resistance heating element 22 and an electrode 12 . It should be noted here that the insulator 34 is arranged at a maximum distance L of less than 15 mm from a contact point 36 of contacts 26 and 28 . Except for this difference, the second embodiment has the same structure as the first described embodiment. Therefore, in FIG. 4, the parts corresponding to the parts in FIG. 2 are given the same reference numerals as before and are no longer explained in detail. With this arrangement, a sufficient pulse to switch on the lamp 10 is generated by a starter 18 during the entire operating life or service life of the lamp 10 . When the lamp 10 can no longer be switched on at the end of its life, the pulse circuit generated by the starter 18 is reduced in order to prevent dielectric breakdown in the operating circuit of the lamp.

In Fig. 5 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist die eine Seite eines Isoliermittels 32 an einen Knotenpunkt zwischen einem Bimetallstück 30 und einer Elektrode 14 angeschlossen, während seine andere Seite mit einem vorgegebenen Abschnitt eines Widerstands-Heizelements 22 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist ein massiver Isolator 34 in einem massiven Abstand L von weniger als 15 mm von einer Kontaktstelle 36 der Kontakte 26 und 28 angeordnet. Ansonsten entspricht diese Ausführungsform wiederum derjenigen nach Fig. 2, und sie bietet dieselbe Wirkung wie bei erster und zweiter Ausführungsform. In Fig. 5 a third embodiment of the invention is shown. One side of an insulating means 32 is connected to a node between a bimetallic piece 30 and an electrode 14 , while its other side is connected to a predetermined section of a resistance heating element 22 . In this embodiment, a solid insulator 34 is arranged at a massive distance L of less than 15 mm from a contact point 36 of the contacts 26 and 28 . Otherwise, this embodiment again corresponds to that of FIG. 2, and it offers the same effect as in the first and second embodiments.

Eine praktische Ausgestaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist nachstehend anhand von Fig. 6 und 7 beschrieben. Fig. 6 veranschaulicht eine mit einem Starter versehene Hochdruck-Natriumlampe eines Nenn-Stromverbrauchs von 360 W. Dabei ist ein Sockel 152 am einen Ende eines Kolbens 150 montiert, der unter einem hohen Unterdruck steht und in den ein Entladungsrohr 116 eingedichtet ist. Letzteres besteht z. B. aus einem durchscheinenden Aluminiumoxid-Keramikmaterial. Die beiden Enden des Entladungsrohres 116 sind durch Verschlußelemente 154 und 156, die Elektroden 112 bzw. 114 tragen, luftdicht verschlossen. Das Entladungsrohr 116 ist mit Natrium als Licht emittierender Stoff, gasförmigem Xenon als Zünd- oder Start-Edelgas und Quecksilber als Puffermaterial gefüllt. Ein Starter 118 ist elektrisch zum Entladungsrohr 116 parallelgeschaltet. Der Starter 118 besteht aus einem auf einem isolierenden Substrat 158 montierten Thermoschalter 124 und einem mit diesem in Reihe geschalteten Wendelfaden-Widerstandsheizelement 122.A practical embodiment according to a fourth embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 6 and 7. Fig. 6 illustrates a provided with a starter high-pressure sodium lamp of a rated power consumption of 360 W. Here, a base 152 mounted on one end of a piston 150, which is under a high vacuum and is sealed in a discharge tube 116. The latter consists, for. B. from a translucent alumina ceramic material. The two ends of the discharge tube 116 are hermetically sealed by closure elements 154 and 156 , which carry electrodes 112 and 114 , respectively. The discharge tube 116 is filled with sodium as the light-emitting substance, gaseous xenon as the ignition or starting noble gas and mercury as the buffer material. A starter 118 is electrically connected in parallel to the discharge tube 116 . The starter 118 consists of a thermal switch 124 mounted on an insulating substrate 158 and a filament resistance heating element 122 connected in series therewith.

Der Thermoschalter 124 weist zwei Wolfram-Kontakte 126 und 128 auf. Der feststehende Kontakt 126 ist am isolierenden Substrat 158 mittels einer Schraube 164 über ein Tragelement 160 befestigt. Der bewegbare Kontakt 128 ist am isolierenden Substrat 158 mittels einer Schraube 166 über ein Bimetallstück 130 und ein zugeordnetes Tragelement 162 befestigt. Die Schraube 164 ist mit einem noch zu beschreibenden Entladungsrohr-Tragelement 168, die Schraube 166 mit dem einen Ende des Heizelements 122 verbunden.The thermal switch 124 has two tungsten contacts 126 and 128 . The fixed contact 126 is fastened to the insulating substrate 158 by means of a screw 164 via a support element 160 . The movable contact 128 is attached to the insulating substrate 158 by means of a screw 166 via a bimetal piece 130 and an associated support element 162 . The screw 164 is connected to a discharge tube support element 168 to be described , the screw 166 is connected to one end of the heating element 122 .

Weiterhin ist zwischen den Tragelementen 160, 162 ein Isoliermittel 132 angeordnet, das somit elektrisch zum Thermoschalter 124 parallelgeschaltet ist. Ein das Isoliermittel 132 bildender massiver Isolator 134 ist in einem Abstand L=10 mm von einer Kontaktstelle 136 der Kontakte 126 und 128 angeordnet. Das Isoliermittel 132 umfaßt den massiven Isolator 134, z. B. in Form eines Mullit-Rundstabs, zwei Leiter 170 und 172 aus z. B. leitfähigen Kohlenstoffschichten, die auf den beiden Enden des massiven Isolators 134 in einem gegenseitigen Abstand von 1 mm ausgebildet sind, sowie zwei Zuleitungen 178 und 180, die an Metallkappen 174 bzw. 176 angeschlossen und mit den Tragelementen 160 bzw. 162 verbunden sind.Furthermore , an insulating means 132 is arranged between the support elements 160, 162 , which is thus electrically connected in parallel to the thermal switch 124 . A solid insulator 134 forming the insulating means 132 is arranged at a distance L = 10 mm from a contact point 136 of the contacts 126 and 128 . The insulating means 132 comprises the solid insulator 134 , e.g. B. in the form of a mullite rod, two conductors 170 and 172 from z. B. conductive carbon layers, which are formed on the two ends of the solid insulator 134 at a mutual distance of 1 mm, and two leads 178 and 180 , which are connected to metal caps 174 and 176 and connected to the support elements 160 and 162 , respectively.

Innere Leitungen 184 und 186 sind in einen am einen Ende des Kolbens 150 angeschweißten Röhren-Fuß 182 eingedichtet. Das eine Ende der Leitung 184 ist mit einem Gewindeteil 188 des Sockels 152 verbunden, während ihr anderes Ende mit dem Tragelement 168 des Entladungsrohres 116 verbunden ist. Das Tragelement 168 dient auch als Stromzufuhrelement für die Elektrode 112. Das eine Ende der Leitung 186 ist mit einer Spitze oder Kappe 190 des Sockels 152 verbunden, ihr anderes Ende ist an die Elektrode 114 angeschlossen.Inner lines 184 and 186 are sealed into a tube base 182 welded to one end of piston 150 . One end of the line 184 is connected to a threaded part 188 of the base 152 , while its other end is connected to the support element 168 of the discharge tube 116 . The support element 168 also serves as a power supply element for the electrode 112 . One end of lead 186 is connected to a tip or cap 190 of base 152 , the other end is connected to electrode 114 .

Eine äußere Zündelektrode 120 ist längs der Außenfläche des Entladungsrohres 116 verlaufend angeordnet, wobei ihr eines Ende über ein auf Wärme ansprechendes oder wärmeempfindliches Metallelement 192 mit dem Tragelement 168 verbunden ist.An outer ignition electrode 120 is arranged to run along the outer surface of the discharge tube 116 , one end of which is connected to the support element 168 via a heat-sensitive or heat-sensitive metal element 192 .

Die Lampe 110 mit dem beschriebenen Aufbau ist mit einer nicht dargestellten Wechselspannungsquelle über ein Einzeldrosselspulen-Quecksilberlampen-Vorschaltgerät für eine Wechselstromquelle von 200 V verbunden und durch letzteres einschaltbar. Vor dem Starten oder Zünden der Lampe werden die Kontakte 126,128 des Thermoschalters 124 geschlossen, so daß ein Strom von etwa 0,77 A zum Heizelement 122 fließt und darin Wärme erzeugt. Das Bimetallstück 130 biegt sich unter der Wärme des Heizelements 122 durch, so daß die Kontakte 126,128 zum Öffnen getrennt werden. Beim Öffnen der Kontakte wird ein hoher Stoßspannungsimpuls von 4-6 kV erzeugt, der eine Lichtbogenentladung im Entladungsrohr 116 hervorruft, wodurch die Lampe 110 eingeschaltet oder gezündet wird.The lamp 110 with the structure described is connected to an AC voltage source (not shown) via a single choke coil mercury lamp ballast for an AC power source of 200 V and can be switched on by the latter. Before starting or igniting the lamp, the contacts 126, 128 of the thermal switch 124 are closed, so that a current of approximately 0.77 A flows to the heating element 122 and generates heat therein. The bimetal piece 130 bends under the heat of the heating element 122 , so that the contacts 126, 128 are separated for opening. When the contacts open, a high impulse voltage pulse of 4-6 kV is generated, which causes an arc discharge in the discharge tube 116 , whereby the lamp 110 is switched on or ignited.

Es ist darauf hinzuweisen, daß der Thermoschalter 124 durch die Strahlungswärme vom Entladungsrohr 116 bei eingeschalteter Lampe im Offenzustand gehalten wird und daraufhin nicht mehr schließt.It should be noted that the thermal switch 124 is held by the radiant heat from the discharge tube 116 when the lamp is in the open state and then does not close.

Mit der beschriebenen Anordnung kann die obige Aufgabe voll oder ganz gelöst werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Abstand L zwischen der Kontaktstelle 136 der Kontakte 126, 128 und dem massiven Isolator 134 entsprechend der Nenn-Lebensdauer der Lampe und den Isolationseigenschaften des Betriebsstromkreises auf eine vorbestimmte, von 10 mm verschiedene Größe eingestellt werden kann.With the arrangement described, the above task can be solved completely or completely. It should be noted that the distance L between the contact point 136 of the contacts 126, 128 and the solid insulator 134 can be set to a predetermined size other than 10 mm in accordance with the nominal lamp life and the insulation characteristics of the operating circuit.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 ist der Spalt oder Abstand zwischen den Leitern 170 und 172 auf 1 mm eingestellt; dieser Abstand liegt bevorzugt im Bereich von 0,5-5 mm. Wenn der Abstand kleiner ist als 0,5 mm, fällt die vom Starter 118 erzeugte Impulsspannung zu schnell ab; ist er größer als 5 mm, so variiert der Abstand zwischen der Kontaktstelle 136 und einem vorgegebenen Punkt auf dem Isolator 134. In diesem Fall wird die Film- oder Schichtdicke des auf dem Isolator gebildeten bzw. abgelagerten Kontaktmaterials ungleichmäßig. Auch wenn beim Entladungsrohr 116 ein Zündversagen oder Startausfall auftritt und der Thermoschalter 124 wiederholt schließt und öffnet, kann deshalb in einem solchen Fall in nachteiliger Weise weder die Isolierfähigkeit des massiven Isolators 134 schnell abnehmen noch die Impulsspannung schnell abfallen. . In the embodiment of Figures 6 and 7, the gap or spacing between the conductors 170 and 172 is set to 1 mm; this distance is preferably in the range of 0.5-5 mm. If the distance is less than 0.5 mm, the pulse voltage generated by starter 118 drops too quickly; if it is greater than 5 mm, the distance between the contact point 136 and a predetermined point on the insulator 134 varies. In this case, the film or layer thickness of the contact material formed or deposited on the insulator becomes uneven. Therefore, even if an ignition failure or start failure occurs in the discharge tube 116 and the thermal switch 124 repeatedly closes and opens, in such a case, neither the insulating ability of the solid insulator 134 can decrease rapidly nor the pulse voltage drop quickly.

Eine praktisch noch günstigere fünfte Ausführungsform der Erfindung ist nachstehend anhand der Fig. 8 und 9 beschrieben. Fig. 8 veranschaulicht eine mit einem Starter versehene Hochdruck-Natriumlampe eines Nenn-Stromverbrauchs von 360 W. Dabei ist ein Sockel 152 am einen Ende eines unter einem hohen Unterdruck gehaltenen Kolbens 150 angebracht. Im Inneren des Kolbens 150 ist ein Entladungsrohr 116 aus z. B. einem durchscheinenden Aluminiumoxid-Keramikmaterial angeordnet. Die beiden Enden des Entladungsrohres 116 sind durch Verschlußelemente 154 und 156, die Elektroden 112 bzw. 114 tragen, luftdicht abgedichtet. Das Entladungsrohr 116 ist mit Natrium als Licht emittierendes Material, gasförmigem Xenon als Zünd- oder Start-Edelgas und Quecksilber als Puffermaterial gefüllt. Elektrisch parallel zu den Elektroden 112 und 114 ist ein Starter 118 geschaltet, der einen auf einem isolierenden Substrat 158 montierten Thermoschalter 124 und ein mit diesem in Reihe geschaltetes Wendelfaden-Widerstandsheizelement 122 umfaßt.A practically more favorable fifth embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 8 and 9. Fig. 8 illustrates a provided with a starter high-pressure sodium lamp of a rated power consumption of 360 W. In this case, a socket 152 is mounted at one end of a held under a high vacuum piston 150. Inside the bulb 150 , a discharge tube 116 made of e.g. B. a translucent alumina ceramic material. The two ends of the discharge tube 116 are sealed airtight by closure elements 154 and 156 , which carry electrodes 112 and 114 , respectively. The discharge tube 116 is filled with sodium as the light-emitting material, gaseous xenon as the ignition or starting noble gas and mercury as the buffer material. A starter 118 is electrically connected in parallel to the electrodes 112 and 114 and comprises a thermal switch 124 mounted on an insulating substrate 158 and a filament resistance heating element 122 connected in series therewith.

Der Thermoschalter 124 weist zwei Wolfram-Kontakte 126 und 128 auf. Der feststehende Kontakt 126 ist am isolierenden Substrat 158 mittels einer Schraube 164 über ein Tragelement 160 befestigt. Der bewegbare Kontakt 128 ist am isolierenden Substrat 158 mittels einer Schraube 166 über ein Bimetallstück 130 und dessen zugeordnetes Tragelement 162 angebracht. Die Schraube 164 ist mit einem Entladungsgefäß-Tragelement 168 (noch zu beschreiben), die Schraube 166 mit dem einen Ende des Heizelements 122 verbunden.The thermal switch 124 has two tungsten contacts 126 and 128 . The fixed contact 126 is fastened to the insulating substrate 158 by means of a screw 164 via a support element 160 . The movable contact 128 is attached to the insulating substrate 158 by means of a screw 166 via a bimetal piece 130 and its associated support element 162 . The screw 164 is connected to a discharge vessel support element 168 (to be described later), the screw 166 to one end of the heating element 122 .

Bei dieser fünften Ausführungsform ist der maximale Abstand L zwischen einer den kleinsten Abstand zwischen den Tragelementen 160 und 162 längs der Oberfläche des isolierenden Substrats 158 definierenden Geraden l 1 und einer Kontaktstelle 136 der Kontakte 126, 128 auf 12 mm eingestellt. Die Höhe l 2 der Kontaktstelle 136 über dem Substrat 158 beträgt 5 mm.In this fifth embodiment, the maximum distance L between a straight line l 1 defining the smallest distance between the support elements 160 and 162 along the surface of the insulating substrate 158 and a contact point 136 of the contacts 126, 128 is set to 12 mm. The height l 2 of the contact point 136 above the substrate 158 is 5 mm.

Innere Leitungen 184 und 186 sind in einem am einen Ende des Kolbens 150 angeschweißten Fuß 182 eingedichtet. Das eine Ende der Leitung 184 ist mit einem Gewindeteil 188 des Sockels 152, ihr anderes Ende mit dem Tragelement 168 für das Entladungsrohr 116 verbunden. Das Tragelement 168 dient auch als Stromzufuhrelement für die Elektrode 112. Das eine Ende der Leitung 186 ist mit der Spitze oder Kappe 190 des Sockels 152, ihr anderes Ende mit der Elektrode 114 verbunden.Inner lines 184 and 186 are sealed in a foot 182 welded to one end of piston 150 . One end of the line 184 is connected to a threaded part 188 of the base 152 , the other end to the support element 168 for the discharge tube 116 . The support element 168 also serves as a power supply element for the electrode 112 . One end of lead 186 is connected to tip or cap 190 of base 152 and the other end is connected to electrode 114 .

Längs der Außenfläche des Entladungsrohres 116 verläuft die äußere Zündelektrode 120, deren eines Ende über ein wärmeempfindliches Metallelement 192 mit dem Tragelement 168 verbunden ist.The outer ignition electrode 120 runs along the outer surface of the discharge tube 116 , one end of which is connected to the support element 168 via a heat-sensitive metal element 192 .

Die Lampe 110 mit dem beschriebenen Aufbau ist an eine nicht dargestellte Stromquelle über ein Einzeldrosselspulen-Quecksilberlampen-Vorschaltgerät für eine Wechselstromquelle von 200 V angeschlossen und durch dieses einschaltbar. Vor dem Zünden oder Starten der Lampe werden die Kontakte 126 und 128 des Thermoschalters 124 gegeneinander geschlossen, so daß ein Strom von etwa 0,77 A zum Heizelement 122 fließt und in diesem Wärme erzeugt. Das Bimetallstück 130 biegt sich unter der vom Heizelement 130 gelieferten Wärme durch, wodurch die Kontakte 126, 128 getrennt bzw. geöffnet werden. Beim Öffnen der Kontakte wird ein hoher Stoßspannungsimpuls von 4-6 kV erzeugt, der eine Lichtbogenentladung im Entladungsrohr 116 hervorruft, wodurch die Lampe 110 eingeschaltet wird.The lamp 110 with the structure described is connected to a current source (not shown) via a single choke coil mercury lamp ballast for an AC source of 200 V and can be switched on by this. Before the lamp is ignited or started, the contacts 126 and 128 of the thermal switch 124 are closed against one another, so that a current of approximately 0.77 A flows to the heating element 122 and generates heat therein. The bimetal piece 130 bends under the heat supplied by the heating element 130 , as a result of which the contacts 126, 128 are separated or opened. When the contacts open, a high impulse voltage pulse of 4-6 kV is generated, which causes an arc discharge in the discharge tube 116 , whereby the lamp 110 is switched on.

Mit der beschriebenen fünften Ausführungsform kann die obige Aufgabe ebenfalls gelöst werden. Hierbei ist die Höhe l 2 der Kontaktstelle 136 des Thermoschalters 124 über dem Substrat 158 auf 5 mm eingestellt. Die Höhe l 2 ist jedoch nicht auf diese Größe beschränkt, sondern kann eine beliebige andere, zweckmäßige Größe besitzen. Falls jedoch die Höhe l 2 zu klein ist, setzt sich von der Kontaktstelle versprühtes Wolfram im wesentlichen parallel zum Substrat 158 ab und bleibt an diesem haften. In diesem Fall kann die Widerstandsänderung im Leitzustand zu groß sein. Zur Vermeidung einer solchen Widerstandsänderung beträgt daher die Höhe l 2 bevorzugt mehr als 3 mm.With the fifth embodiment described, the above object can also be achieved. The height l 2 of the contact point 136 of the thermal switch 124 above the substrate 158 is set to 5 mm. However, the height l 2 is not limited to this size, but can have any other suitable size. However, if the height l 2 is too small, tungsten sprayed from the contact point settles essentially parallel to the substrate 158 and adheres to it. In this case, the change in resistance in the leading state can be too great. To avoid such a change in resistance, the height l 2 is therefore preferably more than 3 mm.

Eine praktisch zweckmäßige sechste Ausführungsform der Erfindung ist nachstehend anhand von Fig. 10 erläutert. Dabei ist nur der Hauptteil gemäß der Erfindung, nämlich ein Abschnitt eines Starters 118 dargestellt. In einem isolierenden Substrat 158 ist zwischen einem Tragelement 160 für einen feststehenden Kontakt 126 und einem Tragelement 162 für einen bewegbaren Kontakt 128 eine Aussparung 194 ausgebildet. In diesem Fall bestimmt sich ein Mindestabstand l 1 zwischen den Tragelementen 160 und 162 gemäß Fig. 10 durch eine längs der Aussparung 194 im Substrat 158 verlaufende Kurve. Die Strecke L entspricht dem maximalen Abstand zwischen der Kontaktstelle 136 der Kontakte 126, 128 und der Kurve l 1.A practically expedient sixth embodiment of the invention is explained below with reference to FIG. 10. Only the main part according to the invention, namely a section of a starter 118, is shown. A recess 194 is formed in an insulating substrate 158 between a support element 160 for a fixed contact 126 and a support element 162 for a movable contact 128 . In this case, a minimum distance l 1 between the support elements 160 and 162 according to FIG. 10 is determined by a curve running along the recess 194 in the substrate 158 . The distance L corresponds to the maximum distance between the contact point 136 of the contacts 126, 128 and the curve l 1 .

Mit dieser Ausführungsform wird eine ähnliche Wirkung, wie vorher beschrieben, erzielt.With this embodiment, a similar effect as previously described.

Verschiedene Änderungen und Abwandlungen bezüglich Anordnung und Form des Thermoschalters sind möglich. Auch kann die Lampe anstelle einer Hochdruck-Natriumlampe eine mit einem Starter versehene andere Hochdruck-Metalldampfentladungslampe, z. B. eine mit einem Alkalimetall einer anderen Art oder eine mit einem Metallhalogenid gefüllte Lampe, sein.Various changes and modifications regarding The arrangement and shape of the thermal switch are possible. The lamp can also be used instead of a high pressure sodium lamp another with a starter High pressure metal vapor discharge lamp, e.g. B. one with an alkali metal of another kind or one with a lamp filled with a metal halide.

Claims

1. High-pressure metal vapor discharge lamp with a bulb ( 150 ) in which a discharge tube ( 16; 116 ) with two electrodes ( 12, 14; 112, 114 ) and a starter ( 18; 118 ) connected in parallel to the discharge tube with a thermal switch ( 24; 124 ) with two contacts ( 26, 28; 126; 128 ) and a heating element ( 22; 122 ) connected in series with the contacts, characterized in that
that an insulating body ( 34; 134; 158 ) is provided, on which two supply lines are attached at a mutual distance, which are connected to the current leads of the contacts of the thermal switch, and
that the insulating body is arranged so close to the contact point ( 36; 136 ) of the contacts of the thermal switch that contact material from the contacts of the thermal switch, which sprays when opening and closing these contacts and is deposited on the insulating body between the leads forms with the number of operations of the thermal switch in their resistance decreasing conductive connection between the leads.

2. Discharge lamp according to claim 1, characterized in that the distance between the insulating body ( 34; 134; 158 ) and a contact point ( 36; 136 ) of the thermal switch is selected lying within about 15 mm.

3. Discharge lamp according to claim 2, characterized in that the thermal switch further comprises a fixed contact part ( 26; 126 ) and a movable contact part ( 28; 128 ).

4. Discharge lamp according to claim 3, characterized in that the insulating body consists of the substrate ( 158 ) used to hold the thermal switch.

5. Discharge lamp according to claim 4, characterized in that a first support element ( 160 ) for holding the fixed contact part and a second support element ( 162 ) for holding the movable contact part are provided and that the two support elements are attached to the substrate ( 158 ).

6. Discharge lamp according to claim 5, characterized in that the distance from a contact point ( 136 ) from the fixed and movable contact part to a shortest, the two support elements ( 160, 162 ) along a surface of the substrate ( 158 ) connecting line with less than about 15 mm is selected.